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04.09.10 · 10:46 Uhr

25 Jahre Fullerene

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 2

Das größte im Weltraum nachgewiesene Molekül.

http://de.wikipedia.org/wiki/Fullerene

Fullerene sind Moleküle aus Kohlenstoffatomen mit sehr hoher Symmetrie. Oben abgebildet ist das Buckminster-Fulleren C₆₀, dessen Atome so angeordnet sind, daß sie 5-Ecke und 6-Ecke bilden.

Fullerene waren 1970 von Osawa theoretisch vorhergesagt worden, am 4.9.1985 wurden sie von Curl-Kroto-Smalley erstmals hergestellt, wofür sie 1996 den Chemie-Nobelpreis erhielten.

"We found what are now the largest molecules known to exist in space." Jan Cami

Das Weltraumteleskop Spitzer hat vor einigen Wochen erstmals Fullerene im Weltraum nachgewiesen, es fand die Moleküle (unerwartet) im Planetennebel Tc1

Aus der Presseerklärung der NASA vom 22.7.:

The buckyballs were found in these clouds, perhaps reflecting a short stage in the star's life, when it sloughs off a puff of material rich in carbon. The astronomers used Spitzer's spectroscopy instrument to analyze infrared light from the planetary nebula and see the spectral signatures of the buckyballs. These molecules are approximately room temperature -- the ideal temperature to give off distinct patterns of infrared light that Spitzer can detect. According to Cami, Spitzer looked at the right place at the right time. A century from now, the buckyballs might be too cool to be detected.

Das Video ist natürlich keine Teleskop-Aufnahme, sondern eine künstlerische Animation:

Embedded video from
NASA Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology

Die geometrische Struktur des C₆₀-Fulleren entspricht übrigens genau der geometrischen Struktur des Fußballs, jedenfalls des ehemaligen: Fußbälle in der unten abgebildeten Form waren der Standard von 1970 bis 2005. (Seit 2006 werden Fußbälle nicht mehr genäht, sondern mit einer Thermo-Klebetechnik zusammengefügt. Dadurch sind jetzt auch Bälle mit weniger Ecken und größeren Flächen möglich.) Die Moleküle Atome des Buckminster-Fullerens C₆₀ sind so angeordnet, daß sie in den Ecken des Fußballs sitzen. Darüber hatten wir in TvF 3 mal geschrieben.

Aus mathematischer Sicht ist noch interessant, daß das C₆₀-Fulleren die einzige Möglichkeit ist, die Sphäre so in 5-Ecke und 6-Ecke zu zerlegen, daß in jedem Punkt 3 Flächen zusammenkommen.
(Eine Klassifikation aller Zerlegungen der Sphäre in 5- und 6-Ecke findet man in dieser Arbeit von Braungardt-Kotschick. Das Ergebnis der Klassifikation ist, daß man jede solche Zerlegung als verzweigte Überlagerung des Fußballmusters erhält.)

 

Autor: Thilo· 2 Kommentare· Permalink· Trackback-URL

Tags: Chemie· Fulleren· Fußball· Kohlenstoff· Molekül· Polygon· Sphäre· Spitzer· Weltraum